tom

Prototype NEWTHOM (EPISODE 26 -FIRST LIGHT !!!)

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Meilleurs voeux à tous les astronomes !:)


20 années d'astronomie derrière moi et voilà venu le moment de lancer un nouveau projet pour s'amuser pendant les 20 prochaines années.

J'ouvre ce post en toute modestie pour partager mes expériences et  quelques réponses sur les questions que l'on peut se poser sur ce genre de sujet sans fin à savoir : et si je refaisais mon set up ?!
Je partage ici parce que j'ai appris énormément de choses sur ce forum en tant d'années et que ça me paraît être un juste retour des choses d'y participer à mon tour.

 

Pour gagner un peu de temps dans ce feuilleton, ce projet a été lancé il y a déjà 3 ou 4 mois... et promet de se poursuivre pour encore au moins la même chose. Il se finira le jour de la première lumière. C'est à dire après les réglages, la/les collimations, les corrections de tilt, la mise au point électronique...etc. Je m'engage officiellement à ce que toute image non optimisée ne soit pas considérée comme première "vraie" lumière... ça promet de durer un moment.. donc. Installez vous bien et c'est parti.

 

EPISODE 1 - Cahier des charges

Pour entrer directement dans le vif du sujet, le setup que j'utilisais jusqu'alors avec grand plaisir était le suivant :

  • Lunette : Televue 85 + réducteur televue : focale de 480mm
  • ccd : atik 16HR - échantillonnage de 2,7'' (donc sous-échantillonné)
  • monture : Taka EM200 temma2jr + guidage diviseur optique (marque ZWO) et Atik Titan
  • Logiciels : prism V10 (acquisition et prétraitement)
  • L'ensemble était relié au pc en ethernet via un silex 4000U2 avec une stabilité logicielle de l'ensemble exceptionnelle depuis 4 ou 5 ans et de bons résultats en imagerie (cf. images ci-dessous)

 

Alors pourquoi en changer si ce setup fonctionne bien ???

  • je le connais par coeur et l'astronomie c'est beaucoup moins amusant quand tout fonctionne du premier coup.
  • je sous-échantillonne depuis des années
  • c'est un set-up pour faire du grand-champs, avec un capteur principal qui fonctionne très bien, mais qui n'est pas adapté au grand champs (petite taille, gros pixels), donc il me faut plus de focale.
  • l'évolution des capteurs me donne envie d'essayer les CMOS en pose rapide et pourquoi pas de combiner ces poses avec des poses longues en ccd.
  • et puis le diamètre évidemment : j'en veux plus.

 
Il a donc bien fallut se lancer et écrire un cahier des charges pour commencer à réfléchir un peu plus précisément. Voici donc mes contraintes :
La contrainte principale et absolue est que je veux rester sur un setup mobile pour voir du pays et des amis :). Cette contrainte conditionne énormément de choses à commencer par l'encombrement et le poids d'autant plus que je fais de l'imagerie et non du visuel. Deuxième chose : je conserve l'atik16HR... fidèle, efficace, très peu bruitée. Elle peut être diablement efficace en longue pose sur des nébuleuses planétaires en ciel profond et elle n'a pas dit son dernier mot.

 

Le cahier des charges de départ du projet est donc :

  1. - Tube léger : maximum 12kg (hors train optique mais y compris les anneaux)
  2. - Diamètre : le maximum tout en respectant la contrainte numéro 1
  3. - Modulable : pose rapide / Nébuleuses planétaires / Galaxies
  4. - Evolutif : correcteur/réducteur/barlow...etc
  5. - Assez rapide pour l'imagerie (F/D<5) mais avec une collimation stable… très très stable
  6. - Backfocus mini : 60-65mm pour pouvoir placer un diviseur en cas de besoin
  7. - Mise en température rapide et stabilité thermique du tube

 

La suite au prochain épisode.

img-2.jpg

img-3.jpg

img-1.JPG

Edited by tom
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EPISODE 2 - choix de la formule optique

 

Alors quelle formule choisir ?
Une lunette de référence du type Astrophysic starfire 130 pèse 8-9kg pour une focale de 819mm et f/d de 6.3 sans accessoires. Très stable en collimation évidemment et facile à mettre en oeuvre. Par contre assez peu polyvalente et avec des rapports f/d qui montent très vite si on rajoute une barlow, mais qui peut descendre à f/4.5 avec réducteur. Tarif de référence aussi pour "seulement" 130mm d'ouverture!! je laisse tomber cette idée. Le diamètre suivant sur une lunette est de 150mm et le poids arrive aux alentours de 15kg sans train d'imagerie ce qui arrive au delà du cahier des charges.

 

Les contraintes de légèreté, de polyvalence et de diamètre me pousse à m'orienter vers un Newton.


Pour un poids de 12kg, le diamètre maximum-maximum est de 250mm et encore il ne faut pas beaucoup de gras. Evidemment choisir un newton en imagerie oblige à privilégier une chose : la rigidité. Les articles d'astrosurf magazine de N. Outters et Jéjo m'ont bien aidés à ce sujet pour éviter les bricolages.

 

  • Sur le marché j'ai regardé du côté de Teleskop express les séries UNC - ONTC et même Boren-Simon. Pour le rapport prix/ouverture, c'est sur que l'on est pas dans la même cours que les lunettes de référence et tant mieux, niveau rigidité non plus d'ailleurs et tant pis.En 250mm, la référence N-AG10 est pas mal, mais le tube est "moche", les anneaux sont monstrueux, le poids trop important, la focale un poil trop longue avec le correcteur (f/4.6) et évidemment, pièce princiaple, les miroirs... une pièce en l'air à chaque fois et le coup d'une retouche éventuelle est rédhibitoire.

 

  • Regardons côté Orion Optics. La série astrographe et le AG10 sont de belles machines. 12kg sans les anneaux mais surprise, pour faire de l'imagerie il faut... 4 anneaux, avec deux qui maintiennent le focuser, moyen, moyen... Sinon focale OK, back-focus Ok, champs OK, secondaire OK... Reste toujours la grande question : la qualité des miroir avec un peu de bon et pas mal de mauvaises surprises sur la plupart des forums et je n'ai pas envie de prendre de risque pour un tube qui doit servir pendant les 20 prochaines années.

 

  • Regardon côté Autrichien : ASA évidemment. Très bel objet que le ASA 10N pour le prix d'une lunette de 130. Les optiques semblent de bonnes qualité. Mais quelques mauvais retours sur un tube pourtant très haut de gamme. Le support de secondaire semble  perfectible sans être mauvais, pas mal de retour sur le focuser qui pose des problèmes (ancienne versions ?) et qui n'est pas au niveau des références sur le marché avec notamment des crémaillères qui se détachaient, un support de primaire simpliste. Donc envisageable mais en modifiant le focuser pour intégrer la compensation de température. Son poids reste toutefois bien supérieur au cahier des charges (12kg uniquement pour le tube hors anneaux et hors focuser)... autant dire que ça ne colle pas d'autant que ASA se désintéresse des produits grands publics de ce genre, ils ont trop de boulot sur les gros observatoires et tubes très haut de gamme et tant mieux pour eux.

 

Bref, on est jamais mieux servi que par soit même, c'est parti pour la conception d'un Newton sur-mesure pour respecter ce fameux cahier des charges. Le seul problème c'est que ça va durer un moment et qu'il me faut trouver des personnes de confiance dans le domaine.

 

La suite au prochain épisode.

Edited by tom

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Regarde chez Skyvision, ils font leurs optiques et les retours sont bons

 

Laurent

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@astrol Skyvision évidemment, on va en reparler dans les épisodes à venir ;-)

@aubriot La 140mm est légère en effet mais l'ancienne version n'a pas eu de réducteur pendant un moment, la nouvelle si donc un peu plus polyvalente. Très bel instrument et bonne focale aux alentours de 1 mètre. Par contre à un mètre de focale on tourne à F/7, ce qui n'est vraiment pas lumineux surtout pour se lancer en pose rapide... C'est une lunette plutôt dédiée ciel profond avec le réducteur... c'est pas vraiment ce qu'il me faut.

Tom

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EPISODE 3 : F/D et correcteur de coma

C'est donc parti pour un Newton "sur-mesure" de 250mm de diamètre, transportable.

 

Avant même de se poser la question de la focale, il faut se poser celle des accessoires. La technologie ayant fait son oeuvre la coma n'est plus qu'un mauvais souvenir sur cette formule dont c'était la limite principale auparavant. Il existe de nombreux modèles de correcteurs de coma avec certains qui ont été testés dans astrosurf magazine. Certains correcteurs allongent la focale, d'autre la raccourcisse, ici on a 40mm de backfocus et là parfois plus de 100mm. Donc avant de choisir une focale pour un miroir je me suis penché sur le correcteur que j'allais lui adjoindre. En voici une petite liste :

 

  • Commençons par le fameux  Correcteur ASA 2 pouces qui est en fait un réducteur 0.73x :

https://www.apm-telescopes.de/media/files_public/tdnxilgym/Corr_2Zoll_Reducer.pdf
Attention ce n'est "que" du 2 pouces, champs de pleine lumière de 20mm (maxi), backfocus d'environ 80mm. Les spots diagrammes sont présentés mais avec des longueur d'onde séparées (habitude avec Keller?) et aucune indication si la position de mise au point est la même. Pour un newton à F3.8 ramené à F/2,85 (WOW!) le champs de pleine lumière à 90% se retrouve en dessous de 15mm. Par contre ce réducteur permet d'atteindre des rapports F/D qui font rêver !! Mais deux soucis:  

  1. L'impact d'un tel correcteur sur les spots diagram semble quand même important.
  2. A la lecture de nombreux sujets sur les forums étrangers, il s'avère qu'un bon nombre d'utilisateur (hors sur tube ASA) ont abandonné l'utilisation de ce réducteur à cause d'une difficulté de mise en oeuvre réccurrente, à priori plutôt liée à des instabilités mécaniques.

Du coup je me dis que plus le F/D sera court plus la stabilité et la difficulté de mise en oeuvre seront difficiles à atteindre surtout pour un tube qui a vocation à être déplacé souvent.

 

Voyons les correcteurs suivants :

 

  • Toujours chez ASA : le correcteur Wynne en 3 pouces de M. Keller:

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p5091_ASA-3--Wynne-Corrector-0-95-x-for-Newtonian---50-mm-fully-corrected-field.html
poids de 600g, réduit la focale de 0,95x, 57mm de back focus et un champs de 50mm. Pas mal, pas donné mais pas mal. Le back focus reste quand même limite surtout si on veut faire évoluer son setup à l'avenir.

 

  • Chez Televue, on a le paracorr type 2. rapport de 1,15x la focale.

une petite analyse ici : https://skyvision.fr/les-paracorr-televue/
Existe en 3 pouces. 117mm de longueur physique (quand même, c'est beaucoup), 72mm de back focus, 52mm de cercle image.
Dommage de corriger la coma et de  rallonger la focale en même temps. Comme le but est de faire un newton ouvert, celà signifierait faire un miroir ouvert pour rallonger sa focale quand on l'utilise en imagerie, peu acceptable.

 

  • Chez APM on a un autre correcteur de Wynne en 3 pouces. Le Wynne de M. Riccardi.

https://www.pierro-astro.com/tsoptics/correcteur-de-coma-ts-3-riccardi_detail


Adapté pour des focales de 3 à 6. 600g, 99mm de long, 65mm de back focus et cercle image jusqu'à 45mm voire plus avec un peu de vignettage.... et pas de modification de la focale! Un bon compromis vu le prix par rapport au modèle ASA avec une différence sur la focale minime pour un newton rapide. Je valide ce correcteur Riccardi...avec son spot diagram ci-dessous :

 

image.png.9d28cabdd780199349140971e7e1974b.png

 

 

La suite au prochain épisode...

 

 

Edited by tom
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EPISODE 4 : Les barlow corrigées

 

Après avoir choisi le correcteur de coma, voyons un peu ce qui est proposé du côté des barlows. Ces éléments permettraient de varier les plaisirs, sur des nébuleuses planétaires lumineuses, ou encore pour faire un peu de planétaire. Évidemment, avec un Newton, faire de l'imagerie derrière une barlow est mieux avec une barlow prévue pour, c'est à dire qui corrige en même temps la coma même si , le rapport F/D grandissant, celle-ci sera beaucoup moins présente qu'en F/D natif.

Le choix des barlows corrigées est assez restreint,  citons les principales prétendantes :

 

  • barlow correctrice 1,5X APM Keller :

https://www.apm-telescopes.de/en/optical-accessories/barlow-lenses/2-barlow-lenses/apm-2-inch-coma-correcting-telecentric-1.5x-barlow
Design telecentrique, 30mm de champs de pleine lumière, 95mm de back focus par contre elle semble reculer la position du plan focal de 96mm... ! ça fait beaucoup.

 

  • Barlow correctrice ASA 1,8X

https://www.telescopes-et-accessoires.fr/fr/lentilles-de-barlow/554-lentille-de-barlow-2-asa-18x.html
Pas donnée quand même, backfocus de 121,5mm, champs de pleine lumière de 30mm de mémoire.

 

  • Barlow Correctrice APM 2,7x

back focus de 105mm, champs de pleine lumière OK pour format APSc, longueur de 62.9mm, bien documentée, prix modique... Intéressant.
une analyse intéressante ici de M. Viladrich :
http://www.astrosurf.com/viladrich/astro/instrument/sensitivity/Newton300F4.htm
en vente ici (ou certainement ailleurs) :
https://www.pierro-astro.com/materiel-astronomique/accessoires-optiques/barlow/lentille-de-barlow-apm-2-7x-ed-comacorr_detail

 

Donc un panel de grossissements variés et des tarifs très variés aussi. A l'étude des différents schémas de montage, ceux-ci nécessiteront le calcul de bagues sur mesure pour éviter les flexions et vu les backfocus  la caméra risque d'être un peu loin du tube, attention aux flexions. Pas de choix à faire pour le moment nous verrons celà plus tard. C'est d'ailleurs l'intérêt du Newton polyvalent, c'est qu'on peut lui adjoindre les accessoires au fil du temps, pour peu qu'on l'ai prévu au départ dans la conception.

 

Pour avoir une vision claire des différents accessoires optiques du setup, intégrons l'ensemble des formule optiques dans un tableau de synthèse en faisant varier la focale pour nous donner une idée des futurs F/D et échantillonnages du setup avec les deux caméras qui seront utilisées et pour m'aider dans le choix de la future longueur focale du miroir.

A noter que l'ASI183 peut évidemment être utilisée en binning ce qui n'est pas indiqué dans ce tableau, mais bien prévu dans ma tête :


5c3c55685f2cb_TableFD.png.6720e98af32b4dc922340755840456d3.png


La suite au prochain épisode...

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Eh oh ! 

Au début c’était un épisode tous les deux jours, là on a du attendre 4 jours...

ras le bol des séries américaines qui créent le manque en retardant la sortie des saisons suivantes !

donc stp prochain épisode après demain 🤓

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:D

j'ai quelques épisodes d'avance, c'est vrai que je triche un peu.

Mais on se rapproche du concret ne t'inquiète pas...

J'essaie juste de ne pas oublier les grandes étapes histoire que ça puisse servir à tout un chacun un jour

et puis aussi un peu pour le suspens

:ph34r:

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@Soulier jf je connais bien Axis et confirme aussi leur savoir faire... on en reparlera dans l'épisode 127 ;)

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Euh le choix du correcteur ce n'est pas si simple :)

Il faut faire l'épure et voir si le correcteur peut prendre tout le cône issue du secondaire.

Plus un correcteur est long, plus il a de BF, et moins il pourra encaisser un miroir très ouvert.

Par exemple sur un f/3.6 comme mon ancien MT250 SV, seul le Wynne Keller passait.

Attention à cela, bien vérifier sous "vignettage" à défaut de Zemax pour ne pas se retrouver avec un 210 au lieu de 250mm :)

 

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EPISODE 5 : calcul du correcteur :

 

Excellente remarque @chonum Allez hop, du coup un épisode inédit.

 

Avant de choisir un correcteur il faut évidemment en faire la modélisation/calcul comme le préconise Chonum pour éviter le vignettage. C'est d'ailleurs l'une des limites importante des Newtons avec correcteur, plus le rapport F/D est court plus le calcul de la position du correcteur est critique et peut engendrer des problèmes de vignettage. En effet plus le rapport F/D est court, plus le cône lumineux à l'entrée du correcteur est large et plus les chances de vignettage sont importantes.

Il faut donc procéder dans l'ordre :

  • modéliser le cône lumineux issus du miroir primaire après avoir choisi sa focale
  • choisir la taille du miroir secondaire (nous verrons ça dans un épisode suivant, prenons ici 100mm, plus contraignant au niveau vignettage)
  • positionner le plan focal natif
  • modéliser le correcteur
  • positionner le correcteur sur le chemin optique en fonction des données du fabricant
  • calculer la position du nouveau plan focal
  • étudier le vignettage éventuel du cône lumineux du primaire à pupille d'entrée du correcteur.

 

 

Dans le cas du Wynne Riccardi choisi pour ce projet voilà les données initiales :

  • diamètre 3 pouces mécanique coulant (pratique pour le réglage fin dans un focuser 3 pouces)
  • longueur totale 99mm
  • backfocus 64,5mm mécanique, 65mm optique
  • pas de modification de la focale d'origine MAIS ATTENTION : le correcteur fait reculer le plan focal de 17,5mm !!!

Je vous conseil, pour faire ces calculs, d'utiliser les cotes précises des plans fournis par les fabricants. Un diagramme de ce type est fort utile, il montre les chemins optique centraux et externes :

5c4046867260f_modelcorrecteur3.png.153eccc7e13eb18249d53d3c90182996.png

 

 

Voilà  le modèle 3d du correcteur issu des plans mécaniques et optiques. C'est aussi faisable en 2d évidemment.

5c4046a94cafb_modelcorrecteur.png.1d6c38d4f2de7f0ce7261951338ae151.png

 

Et enfin son insertion dans le cône lumineux du miroir primaire :

5c4046cc41cf1_modelcorrecteur2.png.53105f34f6e9d16bb8cfecdc8b0d46ea.png

 

 

En faisant cet exercice, on se rend compte que les contraintes sont assez nombreuses pour positionner ce correcteur :

  • position correcteur - plan focal natif à respecter absolument
  • position du secondaire pour définir la taille du "repliement" optique
  • le correcteur ne doit pas dépasser à l'intérieur du tube d'où l'importance de définir très rapidement la taille voire la forme du tube
  • Il doit aussi ne pas vignetter le cône lumineux (ou le moins possible), d'où l'importance de définir très rapidement aussi la taille du miroir secondaire
  • Enfin il doit proposer assez de backfocus pour pouvoir positionner le/les capteur(s) sur le nouveau plan focal.

 

Au final on se retrouve donc à attaquer la conception global de l'instrument, du primaire au train optique...avant même de commander le correcteur! Un jeu de patience.
D'où la remarque justifiée de @chonum : "le choix du correcteur ce n'est pas si simple". Dont acte.

 

La suite au prochain épisode...

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après trouver ou faire tailler un miroir à f/d plus rapide que 3,5 reste la difficulté ... à moins de passer par un professionnel

franck grière de mirrosphere est au point

il propose même du zérodur untra stable 

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SV fait des miroir au moins à F/3, j'ai mesuré récemment un 500/3 pour un client institutionnel.

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EPISODE 6 - Le miroir, la focale et l'artisan

 

Et bien justement, parlons-en du miroir et de sa focale. ..

 

Bon maintenant que le correcteur est connu (le Wynne Riccardi) et que la focale du primaire ne sera pas modifiée par son usage, Reste à confirmer la focale du miroir. L'objectif est de réaliser un newton rapide, donc en-dessous de F/5, sachant que le correcteur est optimisé pour f/4, ce serait dommage de s'en priver (cf. modèle 3d ci-dessus). Peut-être même pousser jusqu'à F/3,5... mais le cône à l'entrée du correcteur va être trop large (cf. encore modèle 3D ci-dessus) et induira du vignettage, de plus un f/d trop rapide induit une stabilité et une complexité de mise en oeuvre qui me rebutent pour un setup mobile.

 

Reste à trouver ce miroir. J'ai étudié en long, en large et en travers plusieurs options :

 

  1. D'abord les miroirs sur étagères :

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p9981_TS-Optics-250-mm-f-4-Quartz-Newtonian-Primary-Mirror--lightweight-design.html

Le problème avec ces miroirs c'est qu'il est difficile d'être sûr de la qualité et vraiment pas évident d'obtenir des bulletins de contrôle, d'ailleurs le second miroir n'en a pas, donc il faudrait prendre en charge l'envoi à un labo indépendant et la mesure pour être sûr de la qualité. En plus mettre un miroir quelconque dans un tube sur-mesure ça fait mal au coeur... alors pourquoi ne pas faire tailler ce miroir.

 

 

  1. A la recherche des gens qui savent tailler des miroirs, pas mal de solutions à l'étranger :
  • Nichol Optical (angleterre)
  • R.F Royce (maintenant à la retraite - USA)
  • Lockwood custom optics (US)
  • Zambuto optical
  • Wait research (US)
  • ZEN (Italie) ?

Mais COCORICO, ce serait quand même dommage d'envoyer ça à l'étranger. En plus pour un si petit diamètre, il n'y a aucun intérêt économique.... pour un gros pas sûr non plus d’ailleurs.

 

  1. Regardons du côté des artisans français plutôt. J'en ai contacté trois :
  • Franck Grière
  • Skyvision
  • Terence Pelletier (BigOwlBinoscope)

 

Après avoir contacté les trois, j'ai appris des choses : 

Si j'ai bien tout compris, l'état de surface sera d'autant plus maîtrisable (en terme de poli) que le rapport focal est long. De plus le contrôle d'un miroir très ouvert est rendu difficile sur les zones extérieures qui sont pourtant les plus critiques. Le F/d mini que l'on est prêt à me faire est de 3,6 (natif)... et encore en insistant et en étant prévenu que la surface, sans être mauvaise, serait moins maîtrisée qu'à f/4.


Ces éléments associés à la stabilité en collimation nécessaire pour un tube mobile me font pencher pour un F/4. Un tube à F/4 reste polyvalent (réducteur, barlow), garanti un bon état de surface et une forme standard, dispose d'un ensemble d'accessoires optimisés pour ce rapport focal et permet d'avoir un peu moins de contrainte sur la conception mécanique.
Le raccourcissement de la focale se ferait en contradiction avec la nécessaire stabilité du tube qui va voyager dans sa caisse avant chaque session. Un tube trop ouvert me paraît au final une fausse bonne idée dans mon cas. Il serait plus sensible à la décollimation, au tilt, plus sensible à la variation de température, une mise au point plus fine également... pour un setup mobile c'est déjà bien assez compliqué comme ça.

Banco pour F/4 donc, mais qui choisir pour la réalisation ???

 

Pour avoir parcouru les forums, je dois dire que c'est complexe de différencier ces trois artisans qui semblent tous être considérés comme de très bons "tailleurs".
 Terence https://bigowlbinoscope.fr/?v=11aedd0e4327 est un nouveau venu, je l'ai rencontré aux RCE, il est fort sympathique, disponible, répond rapidement, n'a pas été avare de conseils et semble sérieux... 

J'ai évidemment enquêté :ph34r: :
- certains utilisateur de ses miroirs et quelques très bons connaisseurs du sujet m'ont confirmé que ses productions étaient d'un très haut niveau.

- les utilisateurs de ses miroirs inscrits sur ce forum proposent des résultats étonnants et semblent ravis de leurs miroirs respectifs.
- J'aurais aimé étudier une proposition de skyvision, mais à cette date, quatre mois après avoir échanger avec eux, j'attends encore le devis que je devais recevoir "lundi prochain"... signe de l'engouement français pour les miroirs d'artisan s'il en est.

- Du côté de Franck Grière (qui m'a mis en relation avec Big Owl, merci à lui) trop de demandes aussi.

Qu'à celà ne tienne allons-y pour Terence ! et ce n'est pas un choix par défaut.

Devis signé pour la production d'un primaire et d'un secondaire !

 

Go Terence GO.

 

La suite au prochain épisode...

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EPISODE 7 - Choix du matériau pour le miroir primaire

 

La question qui tue : comment faire un miroir primaire de très bonne qualité MAIS le plus léger possible ?
Pour rappel le Tube du Newthom a pour cahier des charges de peser 12kg maxi hors train d'imagerie. Autant dire que le miroir y sera pour beaucoup dans ces 12kg.

 

Premier sujet : l'épaisseur. Je vous passe les échanges, lectures diverses et avis divergents... l'épaisseur minimale envisageable pour un miroir de 254mm de diamètre (250mm optique) est de 25mm à condition d'avoir un barillet de très bonne conception. Va pour 25mm donc pour avoir le miroir le plus léger possible.

Deuxième sujet : le matériau. Le NewThom est prévu pour être mobile donc le miroir devra se mettre rapidement en température. Il faut donc un matériau qui se dilate faiblement. L'étude a porté sur 3 matériaux : Zerodur, Quartz reconstitué et Supremax.

 

Pour comparer ces verres utilisés en astronomie voici un résumé des deux caractéristiques qui nous intéressent :
(source Franck Grière : http://www.mirro-sphere.com/miroir-parabolique-item.html) :


Matériau                                               /   coeff de dialation (.10-6/°c)  /  densité (g/cm3)
Zerodur " schott "                                /  0,05   / 2.53
Quartz (silice fondue - fused silica) /  0,5     /  2.2
Supremax                                            /   3,25   / 2.23
Pyrex  " corning "                                 / 4         /2.23

Vous trouverez pas mal de données complémentaires  sur ces différents matériaux sur le web, avec quelques variantes en fonction des fabricants.

 

Il faut bien avouer que le Zerodur me faisait rêver avec son coefficient de dilatation minime. Mais force est de constater que pour un miroir de 250mm, son usage ne se justifie pas vraiment d'autant que je n'ai pas prévu d'envoyer le Newthom dans l'espace. J'ai donc décidé d'écouter les gens qui savent et je suis parti sur du quartz qui a déjà un coefficient de dilatation 10x inférieur au Supremax et une densité légèrement inférieure aussi... utile pour aider à respecter le cahier des charges au niveau du poids (on gagne quelques grammes).

 

Le Pyrex n'est plus disponible apparemment mais comparable au Supremax. Pour le Suprax, la dimension standard c'est 250mm mécanique. Pour obtenir 254mm mecanique (250mm optique avec les chanfreins) il faut partir d'un 300mm que l'on réduit parce que les disques Suprax sont moulés et ont des dimensions définies à la fabrication. Un miroir en Suprax de 250mm oblige donc a tailler dans un brut de 300mm, donc demande beaucoup de travail pour pas grand chose étant donné que ce matériau n'est pas le plus performant et obligerait à perdre beaucoup de matière.... et au final ça couterait plus cher.


Logiquement, j'ai retenu le quartz qui est fourni directement à la bonne taille (254mm mécanique).


On se retrouve au final avec les caractéristiques suivantes :

  • coefficients de dilatation 0,5x10-6  
  • dureté  72 (62 Supremax / Pyrex)
  • densité 2,2
  • Diamètre physique : 254mm
  • Diamètre optique : 250mm
  • épaisseur : 25mm
  • F/D = 4
  • volume du cylindre complet : 1266cm3
  • poids du cylindre = environ 2,7kg
  • flèche = 4.03mm
  • volume de verre à enlever = 102.14 cm3
  • poids final = 2.56kg
  • Traitement Haute réflectivité + traitement hydrophobe
  • Dos et bord doucis sans conicité du bord (très important pour le maintien et pour éviter l'astigmatisme !)

 

Pour faire ces quelques calculs sur la flèche et les volumes de verre à enlever vous trouverez les formules ici : http://serge.bertorello.free.fr/math/formulaire/formgeo.html

 

La production est en cours sur ces bases... Go Terence Go !

 

La suite au prochain épisode...

Edited by tom

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Pour les cahiers des charges très stricts en terme de poids, le zérodur est quand même un bon candidat car bien plus raide que le pyrex et que la silice. On peut donc faire un miroir plus mince en zerodur ayant le même comportement qu'un miroir en silice ou pyrex bien plus épais.

Miroir plus léger, plus mince, moins de matière à mettre en température.

Dans ce diamètre, on trouve encore des blanks à des prix abordables.

 

Mais puisque le choix est déjà fait...

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@Sébastien Lebouc

En effet le Zerodur c'est le nec plus ultra, c'est pas pour rien qu'on l'envoie dans l'espace. Dans ce cas son utilisation aurait peut-être permis de diminuer légèrement l'épaisseur tu as raison,  au bénéfice du poids. Par contre ça obligeait à travailler préalablement le blank pour l'amener à l'épaisseur désirée... possible moyennant un surcoût. Je suis donc resté raisonnable c'est tout de même le signe que l'on peut toujours optimiser quelque chose.

@astrocg

Niveau prix, bah c'est le prix d'un très bon miroir c'est à dire pas donné, mais c'est pour la vie.

Dans ce "feuilleton" j'ai prévu de ne pas parler de prix pour éviter les débats. l'objectif c'est de raconter l'aventure du développement d'un nouveau tube et pas de tomber dans les "c'est trop cher" ou "pas assez cher".

La plupart des tarif des différents éléments sont disponibles sur le web en quelques clics. Pour le miroir, je crois même que tu peux avoir quelques infos directement sur le site des artisan français que j'ai cités plus haut donc n'hésite pas à regarder.

 

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+1 avec Seb, le Zerodu car partiellement cristallin, et donc très raide.

Cela te permet une épaisseur réduite, et de passer sur un barillet 3 points.

 

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Si je comprends bien le zérodur permettrait de faire un miroir de 250mm aux alentours de 21mm d'épaisseur avec une masse d'environ 2kg.... pas mal ! A retenir pour les prochains surtout si d'après vous les coûts ne sont pas rédhibitoires.

Dans le cas du NewThom, le cahier des charges n'est pas ultra contraignant au niveau du poids, ça reste une contrainte importante essentiellement pour le transport et la manipulation mais la monture a de la marge.

Edited by tom

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EPISODE 8 - Calcul et modélisation du barillet

 

J'ai calculé le barillet sur le logiciel Plop, de David Lewis, le fameux logiciel de calcul des barillets que vous pouvez trouver ici : https://www.davidlewistoronto.com/plop/

 

Les hypothèses utilisées sont :

  • miroir secondaire de 100mm (à valider)
  • miroir primaire de 254mm, d'épaisseur 25mm, en quartz (fused silica).

Voici les résultats des barillets en 3 points, 6points et 9 points :

5c5177aa16dc4_cell3pts.png.5258f06797ceeba239119b694d983f35.png

 

5c5177c17d1a9_cell6pts.png.9c9a2754c7d4951665af502078107723.png

 

5c5177ca756a5_cell9pts.png.9993d29a3769fd9c8106c02103636789.png

 

Surprise, les résultats du barillet 6 points sont bien meilleurs que les deux autres y compris le 9 points. C'est donc à priori une fausse bonne idée de faire de la sur-qualité en mettant le plus de points d'appuis possibles. Ces résultats permettent de simplifier un peu la conception du barillet et surtout de le rendre un peu plus léger...

 

La modélisation 3D du barillet a donc été lancée sur ces bases toujours avec le souci de la rigidité et de la stabilité mécanique (collimation) afin de maximiser le temps d'imagerie...

 

Comme évoqué plus haut pour ce projet je me suis adjoint les services de gens qui sont reconnus comme des références dans leur domaine : Terence Pelletier pour le miroir évidemment mais il me fallait aussi un spécialiste de la mécanique et c'est la société Axis Instruments qui s'occupera de ça !!

 

Axis est dirigé par Emmanuel Mallart que nombre d'entre-vous connaissent pour ses images splendides et ses télescopes sans compromis http://www.axisinstruments.com/

Les modélisations 3D que je présente dans ce projet sont issus de chez AXIS Instruments qui fait jusqu'à présent un travail remarquable sur le Newthom et surtout amène sa grande expérience de la conception de matériel astronomique avec un souci du détail absolu.

 

Au cours de la conception du barillet, des ventilateurs ont été intégrés a la plaque de support pour équilibrer les températures intérieure et extérieure du tube. Une connectique a été prévue pour l'ensemble des capteurs de température du tube et les alimentations des résistances et ventilateurs (l'électronique de gestion de l'ensemble fera d'ailleurs l'objet d'un futur épisode). Une poignée alu a été prévue à l'arrière pour faciliter la manipulation du tube qui sera utilisé en nomade et qui doit pouvoir être remis dans sa caisse facilement. Cette poignée permet aussi d'éviter les chocs sur les vis de collimation (non présentes ici). On retrouve bien les six points d'appui du miroir préconisés par Plop, et qui doivent être positionnés très précisément. Le maintien latéral du miroir se fait par l'intermédiaire de roulements. Les vis de collimation seront actionnées par un petit outil moleté facilement utilisable à mains nues. Enfin la rotule centrale permet de maintenir parfaitement le primaire centré, quelque soit le réglage de collimation. Elle permet aussi d'éviter tout déréglage (précontrainte sur cette rotule centrale).

.


voilà ce que ça donne après le travail de Emmanuel Mallart :

 

5c5178ec74da4_NewThombarillet1.png.389f8a77caa61159bd917cac6cc6a6df.png

 

5c5178fa9b978_Newthombarillet2.png.bd27d83f3d1f509cc102d738ca803b65.png

5c517906c4b20_NewThombarillet3.png.ac733b8f806cf67481ee66169d2b564e.png

 


La suite au prochain épisode...

Edited by tom

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Je ne me souviens plus si tu fais un tube ouvert (type Serrurier) ou classique ?

Pour le diamètres des ventilateurs, j'aurais vu plus grand. Mais pas sûr qu'il y ait suffisamment de place.

 

Sinon, dans ces diamètres là, le 9 points peut donner des résultats moins bon que le 6 points. C'était le cas également pour mon 300 mm qui est en 6 points.

Edited by christian viladrich
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  • Similar Content

    • By astrocg
      bonjour
      je me pose la question de l'utilité du bafflage sur le secondaire situé sur le ménisque d'un maksutov alors que sur un scmidt-cassegrin aucun fabricant n'en met
      est ce que le baffle a une efficacité réelle et sur quel objet observé?
      quelle est la différence avec/sans?
      certains ont ils fait des essais en réel?
      certains ont ils fait tes tests avec des bafflages de différentes tailles et différentes formes
      merci pour vos éclairages
    • By Alexandre Cucculelli
      bonjour a tous 
      j'ai un message d'erreur pour la petite Atik GP qui fonctionnait auparavant comme camera de guidage .
      Apparemment l'USB est ok sur mon PC portable .
      Mais pas sur le PC de l'Observatoire  qui lui est sous XP .
      Toujours un problème de driver .
      Je désinstalle et réinstalle le CD depuis un moment maintenant , je suis a bout ...
      Il est certain que la prochaine  ne sera plus une Atik ( c'est ma troisième quand même ) 
      En attendant je persiste avec la GP , pouvez vous m'aidez ?
      merci.
       
      alex.
       
       
       
    • By Loup Lunaire
      Bonjour les Takahashites,
       
      Petite news de ces vacances, Takahashi a sorti le 20 juillet, une nouvelle version de la  FC100D    avec un Z, c'est une variante, plus optimisé pour l'astrophoto.
      Il s'agit d'un doublet à base du fluorite et pour la fiche technique:
       

       
      FC-100DZ
      Spécifications
      Le format2 groupes 2 feuilles de fluorite Apochromat
      Ouverture efficace100 mm
      Longueur focale800 mm
      Taux d'ouverture1: 8.0
      Diamètre de la lentille95 mm
      Longueur totale du barillet d'objectif840 mm (770 mm lorsque le pare-buée est rangée)
      Messe3,9 kg
      Viseur6 fois 30 mm
       
      Les Japonais aime bien les Z, j'ai déjà remarqué cela dans bon nombre de produit et de production, bon chez nous ce serai plutôt le X.
        ici avec le robot Mazinger Z (vignette.wikia.nocookie.net)
       
      Un peu plus de détail sur les performances optiques dans les longueurs d'ondes.
       
      "L'aberration chromatique est également réduite en la combinant avec un verre hautement réfractif compatible avec une dispersion partielle.
      En conséquence, l'intensité de Strehl est supérieure à 90% dans toute la région de lumière visible de 460 nm à 670 nm, le rapport Strehl avec intensité visuelle est de 97,6% et la performance visuelle qui dépasse le FC-100DL de f / 9 est le rapport d'ouverture de f / 8. Est réalisé."
       
       

      citation & image Takahashi
       
      Voilà pour la news,
       
      高橋への良い天国
       
       
       
    • By MCJC
      Bonjour 
      Comme on m'a dit de le faire, j'ai fait des traînées d'étoiles de différents temps de pose, différents iso et différents focus (j'ai même pris une photo complètement défocussée).
      Tout cela pour que vous m'aidiez à trouver le problème qui fait que je n'arrive pas à faire les belles photos que mon matos devrait être en mesure de faire.
      Je n'ai pas pu pointer le zénith car je suis toujours en attente de mes anneaux, commandés depuis cinq semaines. Ce n'était qu'au zénith que le ciel était bien dégagé. 
      Au Nord-Est, entre l'horizon et le zénith, j'ai repéré le W puis il est disparu sous les nuages. Quelques minutes plus tard, dans le même secteur, il n'y avait qu'une étoile, une seule. Sky Map m'a indiqué que j'étais dans le Cocher.
      Comme il n'y avait qu'une seule étoile, impossible de me repérer et de vous dire de laquelle il s'agissait.
      Date : 29 septembre 2019, vers 21h00.
      Orion Apex 127 mm, focale 1540.
      Canon T5I, Rebel, EOS, 18 mégapixels de 4.3um.
      Barlow 2X.
      https://1drv.ms/a/s!AjAYBp2
       
      Le fichier joint inclus 50 CR2 de traînées d'étoiles, plus ou moins longues. Si vous avez besoin d'informations additionnelles, n'hésitez à me les demander, il me fera plaisir de vous aider à m'aider.

       
       
    • By Bernard_Bayle
      Bonjour tout le monde .
       
      En classant du matériel, je suis tombé sur un filtre  en 31.7 inconnu  :
      - retrouvé dans une boite qui ne le concerne pas
      - aucune  marque , indication  sur la bague du filtre
       
      Il est très peu lumineux , beaucoup moins qu'un filtre continuum  ou UV/IR Cut par exemple
      mais plus qu'un IR740nm ...
       
      ** En le plaçant   vers le soleil  ( enfin la luminosité ..parce qu'ici en Bretagne , le soleil c'est une légende urbaine)
         il est rouge foncé 

       
       
      Sinon , posé à Plat,  ça donne  ça :

       
      Voilà , si vous avez une idée je suis preneur ...
      Merci
       
      Bernard_Bayle
       
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